Question

【题目】某实验小组利用如图装置，测定某种旧铝合金（含Al2O3和其它不溶于NaOH溶液的成分）中Al的质量分数，其中100mLNaOH溶液过量，每隔相同时间读得电子天平的数据如表：

称量对象	读数次数	质量(g)
样品	第1次	2.582
锥形瓶+100mL NaOH溶液	第2次	185.721
锥形瓶+NaOH溶液+样品	第3次	188. 286
	第4次	188. 254
	第5次	188. 243
	第6次	188. 243

（1）反应的化学方程式为_____________________________________________________、__________________________________________________。

（2）反应中产生的H2质量为___________________ g。

（3）样品中Al的质量分数为___________________（用小数表示，小数点后保留两位）。该小组为了测定其中Al2O3的含量，从上面反应后的100mL溶液中，取出10mL溶液，逐滴加入1mol/L的盐酸，当滴到5.00mL时开始产生沉淀，继续滴加盐酸，至25.00mL时沉淀恰好全部溶解。

（4）取出的10mL溶液中，AlO2－的物质的量浓度为_____________________________；

（5）Al2O3的质量分数_____________________（用小数表示，小数点后保留两位）。

Answer 1

【答案】Al2O3 +2NaOH=2NaAlO2+H2O 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 0.06 0.21 0.5mol/L 0.59

【解析】

（1）铝是两性金属单质，三氧化二铝是两性金属氧化物，与氢氧化钠反应的化学反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、Al2O3 +2NaOH=2NaAlO2+H2O；故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、Al2O3 +2NaOH=2NaAlO2+H2O；

（2）称量至恒重是需要的数据，依据图表数据可知，称重恒重的质量为188.243g，所以反应产生的氢气质量为2.582+185.721188.243=0.06g，故答案为：0.06；

（3）生成氢气的质量为0.06g，氢气的物质的量为，根据反应方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，金属铝的物质的量为0.02mol，金属铝的质量为，样品中Al的质量分数为，故答案为：；

（4）加入盐酸时，刚开始没生成沉淀，说明加入的盐酸与过量的氢氧化钠溶液发生反应生成氯化钠和水，继续加盐酸时，偏铝酸钠与盐酸反应，此时消耗盐酸为20mL，盐酸的物质的量为，根据反应方程式4HCl+NaAlO2=AlCl3↓+NaCl+

2H2O，偏铝酸钠的物质的量为0.005mol，取出的10mL溶液中，AlO2－的物质的量浓度为，故答案为：；

（5）取出的10mL溶液中，NaAlO2的物质的量浓度为，物质的量为0.005mol，100mL溶液中，NaAlO2的物质的量为0.05mol，根据反应方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，铝与氢氧化钠反应生成的偏铝酸钠的物质的量为0.02mol，再根据反应方程式

Al2O3 +2NaOH=2NaAlO2+H2O，三氧化二铝与氢氧化钠反应生成的偏铝酸钠的物质的量为0.05mol-0.02mol=0.03mol，Al2O3的物质的量为0.015mol，Al2O3的质量为0.015mol×102g/mol=1.53g，Al2O3的质量分数，故答案为：0.59。